[发明专利]一种玩具车轮压电发电装置

说明书

本发明公开一种玩具车轮压电发电装置，包括车轮、塑料帽、连接杆、钢块、压电梁、弹簧和转轴。塑料帽固定在连接杆的外侧，连接杆内侧连接钢块，钢块通过弹簧与车轮内侧相连接，同时，相邻的钢块之间彼此通过压电梁相连接；所述压电梁均由外侧压电片、铍青铜弹性基片和内侧压电片组成；所述塑料帽位于车轮外侧，且高于车轮外侧；所述车轮固定于转轴上。此装置在车轮连续转动时，通过塑料帽和连接杆的力的作用，形成钢块的连续振动，进而引起各个压电梁的交替弯曲变形，实现装置的机电能量转换，从而可以为玩具车上电子元器件供能，解决玩具车依赖化学电池供能的缺陷。

技术领域

本发明属于新型能源和电子技术领域，特别是涉及一种玩具车轮压电发电装置。

背景技术

近年来，随着社会经济的高速发展，对能源的需求日益剧增，环境污染和能源短缺成为困扰世界各国的一个共同难题，并由此而造成的环境恶化和能源危机逐渐开始影响社会经济发展和人们日常生活。迫于此压力，各国科技工作者开始了寻找和开发新型能源的探索。压电发电装置以其结构简单、不发热、无电磁干扰及易于微型化等诸多优点而成为目前的研究热点，研究者提出了各种各样的压电发电装置，如悬臂梁结构、Cymbal结构、叠堆形结构等。对于压电发电装置，理论上其供电寿命仅取决于组成发电装置的各元器件的寿命，清洁环保，是一种典型的“绿色”能源技术。

玩具车作为一种深受喜爱的儿童玩具，其上面一般设置有各种样式的发光、声音装置，目前，这些发光、声音装置的供电主要依赖化学电池，但是化学电池使用寿命短以及电池废弃物容易污染环境，同时，玩具车在运动过程中的机械能也没有进行利用，而白白的浪费。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种玩具车轮压电发电装置，本发明装置在玩具车轮连续转动时，通过塑料帽和连接杆的力的作用，形成钢块的连续振动，进而引起各个压电梁的交替弯曲变形，实现装置的机电能量转换，使用方便，可扩展性强。

为达此目的，本发明提供一种玩具车轮压电发电装置，包括车轮、塑料帽、连接杆、钢块、压电梁、弹簧和转轴，所述塑料帽固定在连接杆的外侧，所述连接杆内侧连接钢块，所述钢块通过弹簧与车轮内侧相连接，同时，相邻的钢块之间彼此通过压电梁相连接；所述压电梁均由外侧压电片、铍青铜弹性基片和内侧压电片依次固定组成；所述塑料帽位于车轮外侧，且高于车轮外侧；所述车轮固定于转轴上。

作为本发明进一步改进，所述塑料帽的数量为4个；所述连接杆的数量为4个；所述钢块的数量为4个；所述压电梁的数量为4个；所述弹簧的数量为4个，常用配套4组发电机构。

作为本发明进一步改进，所述塑料帽、连接杆、钢块、压电梁和弹簧的数量根据需要分别增加至a、b、c、d和e个，且a≥4，b≥4，c≥4，d≥4，e≥4，可以根据需要配套塑料帽、连接杆、钢块、压电梁和弹簧的数量。

作为本发明进一步改进，所述外侧压电片和内侧压电片为矩形形状，且沿厚度方向极化；所述铍青铜弹性基片为矩形形状，所述钢块为立方体形状，外侧压电片、内侧压电片、铍青铜弹性基片和钢块常用以上结构。

作为本发明进一步改进，所述外侧压电片和内侧压电片通过电学串联或者电学并联后与后续充电控制电路连接，本申请并联和串联电路都可以使用。

本发明公开一种玩具车轮压电发电装置，包括车轮、塑料帽、连接杆、钢块、压电梁、弹簧和转轴。塑料帽固定在连接杆的外侧，连接杆内侧连接钢块，钢块通过弹簧与车轮内侧相连接，同时，相邻的钢块之间彼此通过压电梁相连接；所述压电梁均由外侧压电片、铍青铜弹性基片和内侧压电片组成；所述塑料帽位于车轮外侧，且高于车轮外侧；所述车轮固定于转轴上。此装置在车轮连续转动时，通过塑料帽和连接杆的力的作用，形成钢块的连续振动，进而引起各个压电梁的交替弯曲变形，实现装置的机电能量转换，从而可以为玩具车上电子元器件供能，解决玩具车依赖化学电池供能的缺陷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。